本发明专利技术涉及一种激光切割机，主要解决现有薄壁管材激光加工技术中，激光切割机只能干切或者只能湿切，不能同时兼容两种加工工艺的问题。本发明专利技术通过采用一种激光切割机，包括吸尘模块和水循环模块；吸尘模块由吸尘器和吸尘管组成，吸尘管通过法兰与密封腔（7）上的吸尘管安装孔（8）连接；水循环模块包括集水管（10）、污水过滤装置（11）、加压水泵（12）、导水机构（13），集水管（10）一端连接落料盒（9），另一端连接污水过滤装置（11），污水过滤装置（11）连接加压水泵（12），导水机构进水口和加压水泵（12）相连，导水管和管材（3）连接待加工管材的内部的技术方案，较好地解决了该问题，可用于激光干、湿切割加工的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光切割机，具体涉及一种兼容薄壁管材干切和湿切工艺的激光切割机。
技术介绍
激光切割技术由于具有减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量的优点，被广泛应用于金属和非金属材料的加工中，而激光切割加工也渐渐有取代传统刀具的趋势。激光微加工由于加工效率高、切割残渣少、非接触加工、易实现加工过程的自动化等特点，因而成为薄壁管材加工的主要方法。在薄壁管材激光加工中湿切工艺通常在小零件切割中有优势，因为微小尺寸的金属零件在切割过程中会快速产生热量，湿切在保持热影响区温度最小方面具有重要作用，同时湿切导入的冷却水在工件表面会产生一层很薄的水膜，落在薄膜上的颗粒很快冷却并无法粘结在工件的表面，避免切割中的污染。而在加工大尺寸零件时干切加工可以提高加工速度，而且也不存在湿切加工时产生污水需要过滤分离的环节，能够节省加工成本。但是无论是何种工艺都需要根据具体的加工要求选择。在激光切割大管径的管材时，小区域过热带来的影响不大。但是，很多应用中需要切割微小管径的管材，(管径一般小于5mm)在激光加工过程中会快速产生热量，零件的热扩散会产生热损伤，无论是热影响区、融化区域、重铸，还是渣滓，都改变了微结构。零件热影响区域危害了零件的完整性，进而明显降低了加工产量。一般激光微加工工艺有干切和湿切两种工艺，干切工艺是将辅助气体吹在激光与材质作用区域，用于去除切口的碎渣并冷却激光作用区。湿切通常在小零件切割中有优势，因为小的金属零件在切割过程中会快速产生热量，湿切在保持热影响区温度最小方面具有重要作用，尤其是因为特扩散导致的温度增加，湿切能帮助维持工件中最佳的热管理。同时由于熔化及凝结后的材料仍残留在切口及切割表面。为了消除它们，有限气压的辅助气流通常在激光束附近被生成。但是，这一气流并不十分有效，因为仅有一小部分的气体穿透进入切口。除了切口附近的碎屑，还有熔化颗粒以及蒸发材料在表面的沉积。而引入高压水到切割点，在工件表面会产生一层很薄的水膜。落在薄膜上的颗粒很快冷却并无法粘结在工件的表面。导水方式的具体实现:相比于干切工艺，湿切工艺多了导水环节，需要向切表I]点位直导入冷却水。CN202006338U公开一种高功率激光切割机和导光系统领域，尤其是水冷激光切割头，其包括水冷聚焦镜内筒、水冷聚焦镜外套，水冷聚焦镜内筒、水冷聚焦镜外套之间通有冷却水，聚集镜及其保护片安装在水冷聚焦镜内筒中，所述水冷聚焦镜内筒的激光输出端安装有纵向截面呈两端小、中间大的双锥形吹气套，在吹气套的上锥部外侧表面上设置有进气接头。CN1827282公开了一种用于CO2数控激光切割机的数控激光切割头及其制造方法。数控激光切割头包括水冷组件，所述水冷组件的上、下部分均是整体式环形冷却水道结构，其环形冷却水槽是一次性机械加工成型的；采用以上技术使数控激光切割头在使用时气压与光能量的损耗小、聚焦效果好、密封性好、被切割的板材厚度更大、板材利用率高，并具有闻强度、闻耐压性和闻导热性。现有技术中的激光切割机都不能把干湿切割两种工艺结合起来，本专利技术提出一种适用于管材激光加工，能够同时兼容干切和湿切两种加工工艺的加工装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是在薄壁管材激光加工时只能干切或者只能湿切，不能同时兼容两种加工工艺的问题。本专利技术提供一种激光切割机，采用该激光切割机能够同时兼顾干切和湿切两种加工工艺，而且在两种加工工艺之间切换，不需其他的设备和装置，具有简单方便的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下:一种激光切割机，包括加工模块、接料模块、二维运动平台、吸尘模块和水循环模块；二维运动平台包括直线轴I和旋转轴2，旋转轴2安装在直线轴I的滑轨上，旋转轴2通过管材夹具4夹住管材3高速旋转，同时沿着直线轴2运动，旋转轴2为中空结构，管材3 —端放入旋转轴2中；加工模块位于旋转轴2上部，包括激光发生器5和喷嘴6 ;接料模块位于喷嘴6下方，由密封腔7和落料盒9组成，吸尘模块由吸尘器和吸尘管组成，吸尘管通过法兰与密封腔7上的吸尘管安装孔8连接；水循环模块包括集水管10、污水过滤装置11、加压水泵12导水机构13，集水管10 —端连接落料盒9，另一端连接污水过滤装置11，污水过滤装置11连接加压水泵12，导水机构进水口和加压水泵12相连，导水管和管材3连接。上述技术方案中，优选的技术方案接料模块尾部的吸尘管安装孔8配有密封堵头， 旋转轴2内部有防水密封装置；旋转轴外壳采用防水材料制成。导水机构包括电机、联轴器、衬套、导水管、进水口、出水口，电机通过联轴器、衬套和导水管相连，衬套一端位于联轴器内，另一端和导水管密封连接，导水管靠近衬套一端具有进水口，导水管的外径小于待加工管材的内径，导水管一端插入待加工管材的内部。优选的技术方案导水管上有长槽形的喷水口，高压水进入导水管后从喷水口喷出。在待加工管材切割过程中，导水管在电机的带动下做与待加工管材反方向的旋转。导水系统还可以包括自动供水系统，该自动供水系统包括水箱、液位传感器、进水口、电磁阀、出水口、离心泵、水管和液位线；液位传感器位于水箱内的中上部液位线位置，进水口的一端连接在水箱上部，另一端通过电磁阀和水源相连；水管的一端位于水箱的底部或侧面，并位于液位线以下；水管的另一端和离心泵相连，出水口的一端位于离心泵上，另一端和激光切割机的导水管相连。水箱由透明材质制成；优选的技术方案液位传感器、电磁阀、离心泵由可编程控制器PLC控制。相比于干切工艺，湿切工艺多了导水环节，需要向切割点位置导入冷却水。本专利技术提出的前置喷淋导水机构中:导水管是采用比管材内径更细的管材，把水送到切割端，其上有长槽形的喷水口，闻压水射入导水管后会从喷水口喷出。在管材切割过程中，管材夹具带动管材高速旋转，导水管在电机的带动下做与管材反方向的旋转，喷水口旋转，从而可以实现整个管材的冷却。导水管与管材之间为间隙配合，防止在相对运动过程中导水管磨损管材。衬套安装在导水管末端，一则保护导水管，二则如果切割微小管径管材时，导水管的外径更小，导水管末端安装衬套，方便与联轴器连接。本专利技术提出的兼容薄壁管材干、湿加工工艺的激光切割机，其特点有: 在加工时，工件两端被夹持，一端切割，切割喷嘴深陷在挡水圈里面，形成了一个密封腔，水雾、气体等是在这个密封腔中，不会扩展到整个加工区域中去。加工区域完全采用防水密封设计，使用同一套接料模块，两种加工工艺之间不需要进行特殊切换。如采用干切加工工艺，在接料模块中会充满粉尘，为了避免这些粉尘对加工质量产生影响，或是这些粉尘遗留在管材中造成局部切割不良，需及时通过吸尘器将这些粉尘或烟尘颗粒吸出接料模块。在干切时通过吸尘管连接法兰把吸尘管用螺钉与密封腔连接起来。吸尘口的位置不能正对着切割头的喷嘴，这样当吸尘模块工作的时候，会影响喷嘴中出射的激光束的正常工作。如果激光切割后的管材尺寸微小，吸尘的时候会把管材吸走，因此设计网孔，防止吸走管材。吸尘管连接到薄壁管材激光加工机器后面板上配置的吸尘器接口上，通过吸尘器接口就可以把吸尘管和所配置的吸尘器连接。二维运动平台包括高精密运动的旋转轴和直线轴，将旋转轴安装在直线轴滑轨上，旋转轴夹紧管材高速旋转，同时可以沿着直线轴运动。旋转轴中空，管材可以通过。为了防止湿切加工时水泄露本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光切割机，包括加工模块、接料模块、二维运动平台、吸尘模块和水循环模块；二维运动平台包括直线轴（1）和旋转轴（2），旋转轴（2）安装在直线轴（1）的滑轨上，旋转轴（2）通过管材夹具（4）夹住管材（3）高速旋转，同时沿着直线轴（2）运动，旋转轴（2）为中空结构，管材（3）一端放入旋转轴（2）中；加工模块位于旋转轴（2）上部，包括激光发生器（5）和喷嘴（6）；接料模块位于喷嘴（6）下方，由密封腔（7）和落料盒（9）组成，吸尘模块由吸尘器和吸尘管组成，吸尘管通过法兰与密封腔（7）上的吸尘管安装孔（8）连接；水循环模块包括集水管（10）、污水过滤装置（11）、加压水泵（12）、导水机构（13），集水管（10）一端连接落料盒（9），另一端连接污水过滤装置（11），污水过滤装置（11）连接加压水泵（12），导水机构进水口和加压水泵（12）相连，导水管和管材（3）连接。
【技术特征摘要】
1.一种激光切割机，包括加工模块、接料模块、二维运动平台、吸尘模块和水循环模块；二维运动平台包括直线轴(I)和旋转轴(2)，旋转轴(2)安装在直线轴(I)的滑轨上，旋转轴(2 )通过管材夹具(4 )夹住管材(3 )高速旋转，同时沿着直线轴(2 )运动，旋转轴(2 )为中空结构，管材(3) —端放入旋转轴(2)中；加工模块位于旋转轴(2)上部，包括激光发生器(5)和喷嘴(6);接料模块位于喷嘴(6)下方，由密封腔(7)和落料盒(9)组成，吸尘模块由吸尘器和吸尘管组成，吸尘管通过法兰与密封腔(7)上的吸尘管安装孔(8)连接；水循环模块包括集水管(10)、污水过滤装置(11)、加压水泵(12)、导水机构(13)，集水管(10)—端连接落料盒(9)，另一端连接污水过滤装置(11)，污水过滤装置(11)连接加压水泵(12)，导水机构进水口和加压水泵(12)相连，导水管和管材(3)连接。2.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于接料模块尾部的吸尘管安装孔(8)配有密封堵...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏志凌，宁军，夏发平，马秀云，
申请(专利权)人：昆山思拓机器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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